污水(shui)(shui)處(chu)理(li)的(de)需求是伴隨著城市的(de)誕(dan)生而產生的(de)，城市污水(shui)(shui)處(chu)理(li)技術歷經數百年變遷，從最初的(de)一級(ji)處(chu)理(li)發展(zhan)到(dao)現(xian)在的(de)三級(ji)處(chu)理(li)，從簡單(dan)的(de)消毒沉(chen)淀歷經有機物(wu)去(qu)除、脫(tuo)氮除磷再到(dao)深度處(chu)理(li)回用；其中，活性污泥法的(de)問世更是具有劃時代的(de)意義。本文帶(dai)領大家一起回顧一下“那(nei)些年”城市污水(shui)(shui)處(chu)理(li)主流技術走(zou)過(guo)的(de)路。

1污水處理技術(shu)發展編年史

污(wu)水(shui)處理歷(li)史可以(yi)追溯到古羅(luo)馬時期，那(nei)個時期環境容量大(da)，水(shui)體(ti)的自凈(jing)能(neng)力已能(neng)夠滿(man)足人類的用(yong)水(shui)需求，人們僅需考慮排(pai)(pai)水(shui)問(wen)題(ti)即可；而后伴隨城市化進(jin)程加快，生活污(wu)水(shui)通過傳(chuan)(chuan)播細菌引發了傳(chuan)(chuan)染(ran)病的蔓延。出于健康(kang)的考慮，人類開(kai)始對排(pai)(pai)放的生活污(wu)水(shui)進(jin)行處理。早期處理方式采(cai)用(yong)石灰、明礬(fan)等沉淀及漂白(bai)粉(fen)消毒。明代(dai)晚期，我國已有污(wu)水(shui)凈(jing)化裝置，但由于當(dang)時需求性不強，我國生活污(wu)水(shui)仍(reng)用(yong)以(yi)農業灌(guan)溉為主。

1762年(nian)，英國(guo)開始采用石灰及(ji)金屬(shu)鹽(yan)類等處理(li)城市污水(shui)。1881年(nian)，法(fa)國(guo)科(ke)學家發(fa)明(ming)了(le)第(di)一(yi)(yi)座生(sheng)(sheng)物反應器，也是第(di)一(yi)(yi)座厭(yan)氧(yang)生(sheng)(sheng)物處理(li)池moris池誕生(sheng)(sheng)，拉開了(le)生(sheng)(sheng)物法(fa)處理(li)污水(shui)的(de)序幕。1893年(nian)，第(di)一(yi)(yi)座生(sheng)(sheng)物濾池在英國(guo)Wales投入使用，并迅速(su)在歐洲北美等國(guo)家推廣(guang)。

1912年(nian)，英國(guo)皇家污(wu)水處理委員會(hui)提(ti)出以(yi)BOD5來評(ping)價水質(zhi)的污(wu)染(ran)程(cheng)度。技(ji)術(shu)的發(fa)展，推動了標準的產生。1914年(nian)，自英國(guo)曼徹斯特(te)活性污(wu)泥法(fa)二級生物處理技(ji)術(shu)問世以(yi)來，一(yi)直被世界(jie)各國(guo)廣泛采(cai)用，目前發(fa)達國(guo)家已經普及二級生物處理技(ji)術(shu)。

但針對活(huo)(huo)性(xing)(xing)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)法(fa)(fa)(fa)存在的問題，各國(guo)研(yan)究(jiu)人員對該技術不斷進行改造(zao)和發展(zhan)，先后出現了普通活(huo)(huo)性(xing)(xing)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)法(fa)(fa)(fa)、厭氧/缺氧/好(hao)氧活(huo)(huo)性(xing)(xing)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)法(fa)(fa)(fa)(A/O、A /A/O)、間歇式活(huo)(huo)性(xing)(xing)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)法(fa)(fa)(fa)(SBR 法(fa)(fa)(fa))、改良型(xing)SBR (MSBR) 法(fa)(fa)(fa)、一體化活(huo)(huo)性(xing)(xing)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)法(fa)(fa)(fa)(UNITANK)、兩段活(huo)(huo)性(xing)(xing)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(AB)法(fa)(fa)(fa)及各種(zhong)類(lei)型(xing)的生物膜法(fa)(fa)(fa)等。

經濟發達國家污(wu)(wu)水(shui)處(chu)理(li)技(ji)(ji)術從(cong)20世(shi)紀(ji)60年(nian)代(dai)(dai)的(de)(de)末端治(zhi)理(li)到(dao)70 年(nian)代(dai)(dai)的(de)(de)防治(zhi)結合，從(cong)80年(nian)代(dai)(dai)的(de)(de)集中(zhong)治(zhi)理(li)到(dao)90年(nian)代(dai)(dai)的(de)(de)清潔生產，不斷更新(xin)(xin)處(chu)理(li)工藝技(ji)(ji)術、設施(shi)和設備。目前(qian)污(wu)(wu)水(shui)生物處(chu)理(li)技(ji)(ji)術的(de)(de)主要發展趨勢是(shi)多種技(ji)(ji)術組合為一體(ti)的(de)(de)新(xin)(xin)技(ji)(ji)術、新(xin)(xin)工藝。

如同步脫氮(dan)除磷好氧顆粒污(wu)泥技(ji)(ji)術(shu)(shu)、電/生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物耦合技(ji)(ji)術(shu)(shu)、吸附(fu)/生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物再生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)工(gong)藝、生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物吸附(fu)技(ji)(ji)術(shu)(shu)以及利用光、聲、電與(yu)高效(xiao)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)技(ji)(ji)術(shu)(shu)相結合處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)高濃(nong)度有(you)毒有(you)害難降(jiang)解有(you)機廢(fei)水(shui)的新型物化、生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)組合工(gong)藝技(ji)(ji)術(shu)(shu)，如光催化氧化生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)新技(ji)(ji)術(shu)(shu)、電化學高級氧化/高效(xiao)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)技(ji)(ji)術(shu)(shu)、超聲波預(yu)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)/高效(xiao)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)技(ji)(ji)術(shu)(shu)、濕式催化氧化/ 高效(xiao)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)技(ji)(ji)術(shu)(shu)以及輻射分解生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)組合工(gong)藝等。

許多國家在水(shui)環(huan)境污(wu)(wu)染治(zhi)理(li)目(mu)標與技術路線方面已經(jing)有了(le)重大(da)變化，水(shui)污(wu)(wu)染治(zhi)理(li)的(de)(de)目(mu)標已經(jing)由傳統意(yi)義上(shang)的(de)(de)“污(wu)(wu)水(shui)處理(li)、達標排(pai)放”轉變為(wei)以水(shui)質(zhi)再生為(wei)核心的(de)(de)“水(shui)的(de)(de)循環(huan)再利用“，由單純的(de)(de)“污(wu)(wu)染控(kong)制”上(shang)升為(wei)“水(shui)生態(tai)修復(fu)”。

2污水(shui)生物處理技術(shu)發展史

傳統觀點認(ren)為，生(sheng)物(wu)處理的(de)主要功能是分解、穩定有(you)機(ji)物(wu)，即降(jiang)低(di)BOD。隨著工業(ye)生(sheng)產(chan)的(de)發展和對水(shui)(shui)環境(jing)的(de)長期觀察與(yu)研究表(biao)明(ming)，很多人(ren)工合成(cheng)的(de)有(you)機(ji)物(wu)具(ju)有(you)“三致(zhi)”(致(zhi)癌、致(zhi)畸、致(zhi)突(tu)變) 的(de)嚴重(zhong)危害(hai)，并且難以被微生(sheng)物(wu)所降(jiang)解，而無機(ji)性(xing)的(de)營養物(wu)如氮、磷(lin)則容易引起水(shui)(shui)體(ti)的(de)富營養化。

因此，水處理(li)的(de)(de)要(yao)求也在(zai)不(bu)斷變化(hua)，除要(yao)求水處理(li)工藝(yi)具備脫氮除磷功(gong)能外，還(huan)要(yao)求將(jiang)工業(ye)化(hua)生產、通過(guo)(guo)高溫高壓合成的(de)(de)各(ge)類(lei)(lei)污染物(wu)在(zai)污水處理(li)過(guo)(guo)程中得到有(you)效控制。因為這一類(lei)(lei)物(wu)質在(zai)自然界(jie)的(de)(de)降解需(xu)要(yao)幾百(bai)年(nian)甚(shen)至(zhi)上千年(nian)，還(huan)將(jiang)不(bu)斷富(fu)集、濃度不(bu)斷增大(da)，直接危害生態環境(jing)和人(ren)類(lei)(lei)生活的(de)(de)健康(kang)。

生(sheng)(sheng)物處理(li)技術對這(zhe)種類(lei)型的(de)(de)污(wu)水處理(li)是否有效(xiao)？一(yi)些BOD、COD濃(nong)度很高，甚(shen)至高達數萬mg/L的(de)(de)污(wu)水，生(sheng)(sheng)物處理(li)技術能否有效(xiao)？這(zhe)些新的(de)(de)問(wen)題(ti)和要求，推(tui)動(dong)了污(wu)水生(sheng)(sheng)物處理(li)技術和工藝(yi)的(de)(de)發(fa)展。

按照微生(sheng)(sheng)(sheng)物的(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)(chang)方式，生(sheng)(sheng)(sheng)物法(fa)(fa)可(ke)分(fen)為(wei)(wei)以(yi)活(huo)性(xing)污(wu)泥法(fa)(fa)為(wei)(wei)代(dai)表的(de)(de)懸浮(fu)生(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)(chang)法(fa)(fa)和以(yi)生(sheng)(sheng)(sheng)物膜法(fa)(fa)為(wei)(wei)代(dai)表的(de)(de)附(fu)著生(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)(chang)法(fa)(fa)。目(mu)前，城(cheng)市污(wu)水(shui)處(chu)理以(yi)活(huo)性(xing)污(wu)泥法(fa)(fa)的(de)(de)應用最廣(guang)。但是，由于傳統活(huo)性(xing)污(wu)泥法(fa)(fa)運(yun)行需要消耗(hao)大(da)量(liang)的(de)(de)能(neng)源，運(yun)行費(fei)也(ye)較高(gao)，需要進行革(ge)新。為(wei)(wei)開發高(gao)效、低耗(hao)的(de)(de)城(cheng)市污(wu)水(shui)處(chu)理新技術、新工藝，國內外開展了大(da)量(liang)的(de)(de)研究并取(qu)得了一定的(de)(de)成就。

1.生(sheng)(sheng)物處(chu)理的微生(sheng)(sheng)物

傳統的(de)(de)(de)(de)污水(shui)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)處理技術(shu)主(zhu)要依賴兩大類微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)，即(ji)異養型好氧(yang)(yang)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)和異養型厭氧(yang)(yang)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)。近幾十年(nian)來，科學家和工(gong)(gong)(gong)程師共(gong)同(tong)(tong)合(he)(he)作(zuo)，對(dui)污水(shui)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)處理中(zhong)的(de)(de)(de)(de)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)進(jin)(jin)行比較深(shen)入的(de)(de)(de)(de)研(yan)究，取得了很多成果，例如(ru): 對(dui)活性(xing)(xing)污泥中(zhong)細菌和原生(sheng)(sheng)動物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)不同(tong)(tong)種類和特性(xing)(xing)及(ji)(ji)其(qi)協同(tong)(tong)作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究，推進(jin)(jin)了AB法工(gong)(gong)(gong)藝的(de)(de)(de)(de)發展(zhan)(zhan); 對(dui)于硝化(hua)、反(fan)硝化(hua)細菌的(de)(de)(de)(de)研(yan)究，以及(ji)(ji)聚磷(lin)菌特性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究，推進(jin)(jin)了具有(you)脫氮(dan)功能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)A/O法工(gong)(gong)(gong)藝以及(ji)(ji)具有(you)脫氮(dan)除磷(lin)功能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)A/A/O法工(gong)(gong)(gong)藝的(de)(de)(de)(de)發展(zhan)(zhan); 對(dui)于厭氧(yang)(yang)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)種群(qun)和特性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究，以及(ji)(ji)發現了厭氧(yang)(yang)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)具有(you)部分降解(jie)大分子合(he)(he)成有(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)力，推進(jin)(jin)了厭氧(yang)(yang)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)處理工(gong)(gong)(gong)藝以及(ji)(ji)用(yong)厭氧(yang)(yang)/好氧(yang)(yang)串聯(lian)流(liu)程處理含難降解(jie)有(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)廢水(shui)的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)藝發展(zhan)(zhan); 對(dui)于高效菌的(de)(de)(de)(de)篩選(xuan)、培養和固定化(hua)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究，為進(jin)(jin)一(yi)步提高污水(shui)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)處理的(de)(de)(de)(de)效能(neng)(neng)，特別(bie)是為難生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)降解(jie)有(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)處理提供了有(you)效途徑(jing)。

生(sheng)物(wu)處理中的三大要(yao)素(su)是微(wei)生(sheng)物(wu)、氧和營養物(wu)質。反應器是微(wei)生(sheng)物(wu)棲息生(sheng)長的場(chang)所，是微(wei)生(sheng)物(wu)對污水中的污染物(wu)加以(yi)降解(jie)、利用的主要(yao)設備。

高效的(de)反應器(qi)，要能保持(chi)最大的(de)微生(sheng)物(wu)(wu)量及(ji)其(qi)活性，要能有效地供應氧或隔絕氧，要使微生(sheng)物(wu)(wu)、氧和污水中(zhong)的(de)有機物(wu)(wu)之間能充分接觸良好的(de)傳質(zhi)條(tiao)件。反應器(qi)按其(qi)特(te)性，大致可(ke)分為以(yi)下幾類：

①懸(xuan)浮(fu)生長(chang)型(xing)(如活性污(wu)泥法(fa)) 或(huo)附(fu)著生長(chang)型(xing)(如生物膜法(fa));

②推流(liu)式或完全混合式;

③連(lian)續運行式(如(ru)傳統(tong)活性污泥(ni)法) 或間歇運行式(如(ru)SBR法)。

活性污泥法(fa)(fa)自1914 年由Arden和Lockett開創至今，已經104年的發(fa)展與實踐，在供氧(yang)方式、運轉條件、反應器形式等方面不(bu)斷(duan)得到(dao)革新(xin)和改進。最早(zao)出現的傳(chuan)統活性污泥法(fa)(fa)屬于(yu)推流式曝氣池，由于(yu)靠(kao)近水池進水口的基(ji)質濃度高于(yu)出口端(duan)的基(ji)質濃度，而最初(chu)的設(she)計沒有考慮(lv)到(dao)需氧(yang)量(liang)的變化，結果造成了(le)一(yi)些(xie)部位氧(yang)的不(bu)足。

為改進(jin)(jin)供(gong)氧(yang)不均勻的(de)(de)(de)缺點，1936 年將均勻曝(pu)氣方(fang)式改為沿推流(liu)方(fang)向(xiang)漸減曝(pu)氣方(fang)式，大部分的(de)(de)(de)氧(yang)量在基(ji)質去除(chu)相當快的(de)(de)(de)進(jin)(jin)水端輸(shu)人，而以(yi)內源代謝和衰減為主(zhu)要反(fan)應作用的(de)(de)(de)出水端僅(jin)需(xu)少量的(de)(de)(de)氧(yang)，這也就是(shi)傳統活性污泥法(fa)比較(jiao)標準的(de)(de)(de)形式一(yi)一(yi)漸減曝(pu)氣活性污泥法(fa)。

活性污(wu)泥(ni)法(fa)(fa)的(de)(de)變種（階(jie)段曝(pu)氣(qi)法(fa)(fa)）于1942 年(nian)出現。階(jie)段曝(pu)氣(qi)法(fa)(fa)又(you)稱(cheng)多點(dian)進水(shui)法(fa)(fa)，進水(shui)分成幾(ji)股(gu)，然后幾(ji)股(gu)污(wu)水(shui)從曝(pu)氣(qi)池的(de)(de)不同點(dian)進人，從而使需氧量分配均勻。在污(wu)泥(ni)同原水(shui)混合前(qian)，使污(wu)泥(ni)進行再曝(pu)氣(qi)的(de)(de)想法(fa)(fa)得到了更(geng)進一(yi)步的(de)(de)發展(zhan)。1951年(nian)出現了接觸穩定(ding)活性污(wu)泥(ni)法(fa)(fa)，它是傳(chuan)統(tong)活性污(wu)泥(ni)法(fa)(fa)的(de)(de)另外一(yi)種發展(zhan)形式(shi)。

為(wei)了(le)避(bi)免(mian)在推流(liu)式曝氣池中因基質濃度梯度造成(cheng)的(de)微生物(wu)(wu)不(bu)適應，使微生物(wu)(wu)群落保持相對穩(wen)定的(de)狀態。到(dao)20世紀50年(nian)代(dai)末，出現(xian)了(le)完(wan)全(quan)混合式活性污泥(ni)法，這(zhe)種形式的(de)優點(dian)是提供(gong)了(le)一個(ge)有(you)利(li)于細菌絮體生長，不(bu)利(li)于絲狀菌生長的(de)環境，污泥(ni)的(de)沉(chen)降和密實性都很好，但(dan)是由于基質梯度的(de)變化使系(xi)統容易受有(you)毒物(wu)(wu)質的(de)干擾(rao)。

為了(le)(le)克服(fu)其(qi)他幾種改進形(xing)式的(de)缺點(必(bi)須處置大(da)量的(de)污泥、流程的(de)運行控制(zhi)要求嚴格)，出(chu)現了(le)(le)延時(shi)曝(pu)氣(qi)法(fa)，由于有一(yi)個完整的(de)細(xi)胞平(ping)均(jun)停(ting)留時(shi)間，所以穩(wen)定程度(du)相(xiang)當(dang)高，然而由于經濟問題的(de)限制(zhi)，它僅用于污水濃度(du)低(di)的(de)小型設施。另外(wai)還(huan)出(chu)現了(le)(le)純氧(yang)曝(pu)氣(qi)法(fa)、深井曝(pu)氣(qi)法(fa)等。

（1.1）SBR法的發展

作為傳統活性(xing)污(wu)(wu)泥法(fa)的(de)改(gai)進，SBR法(fa)有(you)著廣泛的(de)應(ying)用(yong)前景。SBR法(fa)是序(xu)批式(shi)間歇活性(xing)污(wu)(wu)泥法(fa)(又稱(cheng)(cheng)序(xu)批式(shi)反應(ying)器(qi)) 的(de)簡稱(cheng)(cheng)，它是目前受到(dao)國內外廣泛重(zhong)視、研究和(he)應(ying)用(yong)較(jiao)多(duo)的(de)一種污(wu)(wu)水生物處理技(ji)術(shu)，特別是隨著先進的(de)自(zi)動(dong)控制技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展，污(wu)(wu)水處理廠自(zi)動(dong)化管(guan)理程度大大提高，為SBR活性(xing)污(wu)(wu)泥法(fa)的(de)推廣應(ying)用(yong)提供了更為有(you)利的(de)條件(jian)。

一、活性污泥法

SBR工(gong)藝在(zai)設計和運行中，根據不(bu)同的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)質條(tiao)件、使用場合和出水(shui)(shui)(shui)(shui)要求，有了(le)(le)(le)許多新的(de)變(bian)(bian)化和發(fa)展，產(chan)生了(le)(le)(le)許多變(bian)(bian)型(xing)。ICEAS與傳統SBR相比，增加了(le)(le)(le)一個預(yu)反(fan)應區且連續(xu)進水(shui)(shui)(shui)(shui)、間歇(xie)排水(shui)(shui)(shui)(shui)，但由于在(zai)沉(chen)淀期(qi)進水(shui)(shui)(shui)(shui)影響(xiang)了(le)(le)(le)泥水(shui)(shui)(shui)(shui)分(fen)離，使進水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質受到了(le)(le)(le)限制。DAT-IAT 工(gong)藝克服了(le)(le)(le)ICEAS的(de)缺點(dian)，將預(yu)反(fan)應區改為與SBR反(fan)應池(chi)(chi)IAT分(fen)立的(de)預(yu)曝氣(qi)池(chi)(chi)DAT, DAT 連續(xu)進水(shui)(shui)(shui)(shui)、連續(xu)曝氣(qi)，主(zhu)體間歇(xie)反(fan)應器IAT在(zai)沉(chen)淀階段不(bu)受進水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)影響(xiang)且增加了(le)(le)(le)從IAT到DAT的(de)回流(liu)。

但是對于含生(sheng)物難(nan)降解有機物污水(shui)(shui)的(de)處(chu)理，DAT-IAT并(bing)不能取得(de)好(hao)的(de)效果，而CASS工藝克(ke)服了(le)這個缺點，將ICEAS的(de)預(yu)反應區革(ge)新為容積小(xiao)、設計更(geng)加優化合(he)理的(de)生(sheng)物選(xuan)擇(ze)(ze)器(qi)(qi)并(bing)將主反應區的(de)部(bu)分剩(sheng)余污泥回流至選(xuan)擇(ze)(ze)器(qi)(qi)，沉淀階(jie)段不進(jin)水(shui)(shui)，因而系統更(geng)加穩定(ding)，且具有良好(hao)的(de)脫氮除磷效果。IDEA 又是CASS的(de)發展，主要是將生(sheng)物選(xuan)擇(ze)(ze)器(qi)(qi)改為與SBR 主體構筑物分立的(de)預(yu)混(hun)合(he)池。但以上工藝均只能做到進(jin)水(shui)(shui)連(lian)續而排水(shui)(shui)間歇(xie)。

為了克(ke)服間歇排水(shui)(shui)的(de)缺點，UNITANK工藝集合了SBR和(he)三溝(gou)(gou)式氧(yang)化溝(gou)(gou)的(de)優點，一體化設計，做到連續進水(shui)(shui)連續出(chu)水(shui)(shui)并且污(wu)泥自(zi)動回(hui)流，與CASS相比省去了污(wu)泥回(hui)流設備(bei)。但UNITANK 工藝還存在中溝(gou)(gou)污(wu)泥濃度低及過(guo)分依賴于儀表裝(zhuang)置等缺點，如一旦進水(shui)(shui)閥門(men)損壞，整個系統將無(wu)法工作。

為(wei)了(le)(le)(le)克服UNTANK 工藝(yi)的(de)缺點，又(you)產生(sheng)了(le)(le)(le)一種新(xin)型的(de)SBR系統(tong)MSBR。它實質上是將(jiang)A/A/O工藝(yi)與(yu)SBR系統(tong)串聯而成，采用單池多格方式，省(sheng)去(qu)了(le)(le)(le)許多閥(fa)門(men)儀表(biao)等，增加了(le)(le)(le)污(wu)泥回(hui)流又(you)保證了(le)(le)(le)較(jiao)高的(de)污(wu)泥濃度，有很好的(de)脫氮除磷效果(guo)。

近(jin)幾(ji)年，其他(ta)許多(duo)SBR系統的研究也得(de)到了深(shen)入，如厭氧SBR、多(duo)級(ji)SBR等，均(jun)取得(de)了良(liang)好的效果。隨著(zhu)技術的不斷進步和深(shen)入研究，將出現更多(duo)的SBR改型工藝。

（1.2）氧(yang)化(hua)溝的(de)發展

氧化溝是活(huo)性(xing)污泥(ni)法的(de)(de)(de)一種改型(xing)，其曝(pu)氣(qi)池(chi)呈封(feng)閉(bi)的(de)(de)(de)溝渠(qu)型(xing)，污水和活(huo)性(xing)污泥(ni)的(de)(de)(de)混(hun)合(he)液在其中(zhong)進行不斷的(de)(de)(de)循環(huan)流動，因(yin)此又被稱為“環(huan)形曝(pu)氣(qi)池(chi)”、“無終端(duan)的(de)(de)(de)曝(pu)氣(qi)系統”。氧化溝工藝形式的(de)(de)(de)改進和發(fa)展與其曝(pu)氣(qi)設備的(de)(de)(de)開發(fa)和研究是分不開的(de)(de)(de)。

20 世紀60 年(nian)(nian)代末，荷蘭的DHV公司將立式低速表曝(pu)機應(ying)用(yong)(yong)于(yu)氧(yang)化(hua)(hua)溝工(gong)藝(yi)(yi)(yi)，將其安裝在氧(yang)化(hua)(hua)溝中心隔墻的末端，利用(yong)(yong)其所產生的攪拌(ban)推動(dong)力使(shi)(shi)水(shui)流循環流動(dong)，使(shi)(shi)氧(yang)化(hua)(hua)溝的有(you)效(xiao)水(shui)深(shen)增加至4.5m，該工(gong)藝(yi)(yi)(yi)即為Carrousel氧(yang)化(hua)(hua)溝工(gong)藝(yi)(yi)(yi)，幾乎與此同(tong)期，Lecmple和Mandt 首次將水(shui)下曝(pu)氣和推動(dong)系統應(ying)用(yong)(yong)于(yu)氧(yang)化(hua)(hua)溝工(gong)藝(yi)(yi)(yi)，開發了(le)射流曝(pu)氣氧(yang)化(hua)(hua)溝工(gong)藝(yi)(yi)(yi)，使(shi)(shi)氧(yang)化(hua)(hua)溝的有(you)效(xiao)水(shui)深(shen)和寬度相互(hu)獨(du)立，其深(shen)度可達7~8m。1970年(nian)(nian)，南非開發了(le)轉(zhuan)盤曝(pu)氣機而出現了(le)Orbal氧(yang)化(hua)(hua)溝工(gong)藝(yi)(yi)(yi)。

近年來荷蘭DHV公(gong)司(si)推出了(le)兩層渦輪立式曝(pu)氣機(ji)、德國(guo)Passavant 公(gong)司(si)開發了(le)具有抗腐蝕強(qiang)、強(qiang)度高、重量小的(de)(de)玻璃鋼強(qiang)化型轉刷葉(xie)片; 美國(guo)USFilter Envirex公(gong)司(si)開發了(le)以曝(pu)氣轉碟(推動水流) 和(he)粗泡曝(pu)氣相結合的(de)(de)垂直循環(huan)流反應器(qi)(VLR) 氧(yang)化溝工藝。

（1.3）AB法的發展

AB工(gong)(gong)藝(yi)是吸附/生(sheng)物(wu)(wu)降解工(gong)(gong)藝(yi)的簡稱。這項污(wu)水生(sheng)物(wu)(wu)處(chu)理技術(shu)是由德國亞(ya)琛(chen)工(gong)(gong)業大學的BothoBohnke教授為解決傳統(tong)二級生(sheng)物(wu)(wu)處(chu)理系統(tong)存(cun)在的去除(chu)難降解有機(ji)物(wu)(wu)和(he)脫(tuo)氮除(chu)磷效率低及投(tou)資運行(xing)費用高(gao)等(deng)問題(ti)，在對兩段活(huo)性污(wu)泥法和(he)高(gao)負(fu)荷活(huo)性污(wu)泥法進(jin)行(xing)大量研究(jiu)的基礎上，于20世紀70 年代中期開(kai)發、80年代開(kai)始應用于工(gong)(gong)程實踐的一項新(xin)型污(wu)水生(sheng)物(wu)(wu)處(chu)理工(gong)(gong)藝(yi)。

AB工藝(yi)在(zai)我國(guo)的(de)研究和應用經歷了三(san)個階段。首(shou)先(xian)是(shi)對AB工藝(yi)特(te)性(xing)(xing)、運行(xing)(xing)機理及處(chu)理過(guo)程穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)等進(jin)行(xing)(xing)詳盡的(de)報道和研究；其次是(shi)較多單位對AB工藝(yi)處(chu)理城(cheng)市污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)、工業廢水(shui)(shui)進(jin)行(xing)(xing)一定(ding)(ding)規模的(de)試驗研究；第三(san)是(shi)國(guo)內部分(fen)城(cheng)市污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)理廠(chang)(chang)如山(shan)東(dong)青島(dao)市海泊河(he)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)理廠(chang)(chang)、泰安(an)市污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)理廠(chang)(chang)、新疆烏魯(lu)木齊(qi)市河(he)東(dong)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)理廠(chang)(chang)等在(zai)引進(jin)德國(guo)AB工藝(yi)技術的(de)基礎上，建(jian)成相(xiang)(xiang)當(dang)處(chu)理規模的(de)AB法污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)理廠(chang)(chang)。AB工藝(yi)與傳統活性(xing)(xing)污(wu)(wu)(wu)泥工藝(yi)相(xiang)(xiang)比，在(zai)處(chu)理效率、運行(xing)(xing)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)、工程投資和運行(xing)(xing)費用等方面(mian)均(jun)具有優(you)勢。

（1.4）A/A/O系列的發展

20世紀70年(nian)代(dai)中(zhong)期(qi)，美國的(de)(de)Spector在研究(jiu)活性(xing)污(wu)泥膨(peng)脹控制問題時(shi)，發現厭氧(yang)/好氧(yang)(Ap/O) 狀態(tai)的(de)(de)交替循(xun)環不僅能(neng)有效(xiao)防止活性(xing)污(wu)泥絲(si)狀菌的(de)(de)膨(peng)脹，改善污(wu)泥的(de)(de)沉降性(xing)能(neng)，而且具有明顯的(de)(de)強化除(chu)磷效(xiao)果。

第(di)一(yi)個生(sheng)產性Ap/O (Anaerobic/Oxic) 裝(zhuang)置于1979 年(nian)建(jian)成投產，此后許多污(wu)水處理廠在修建(jian)或改造(zao)過程中(zhong)采用(yong)了(le)該工藝(yi)。AP/O系統由活(huo)性污(wu)泥反應(ying)池和二次沉淀池構成，污(wu)水和污(wu)泥順次經厭氧和好氧交替循環流動。反應(ying)池分為厭氧區和好氧區，兩個反應(ying)區進一(yi)步劃分為體(ti)積相同的格(ge)，產生(sheng)推(tui)流式(shi)流態。

回流(liu)污(wu)(wu)泥進人(ren)厭氧池可吸收(shou)去除一部分有機(ji)物并釋放出(chu)大(da)量磷，進人(ren)好氧池污(wu)(wu)水中(zhong)可使有機(ji)物得(de)到好氧降解(jie)，同時污(wu)(wu)泥將大(da)量攝取污(wu)(wu)水中(zhong)的磷，部分富磷污(wu)(wu)泥以(yi)剩余污(wu)(wu)泥的形式排(pai)出(chu)，實現磷的去除。

AN/O (Anoxic/Oxic) 工藝是一種有回流的前置反硝(xiao)化生物脫氮流程，其中(zhong)前置反硝(xiao)化在缺氧池(chi)(chi)中(zhong)進行，硝(xiao)化在好氧池(chi)(chi)中(zhong)進行。

在AN/O工藝流(liu)程中(zhong)，原污(wu)(wu)水先進入缺(que)(que)(que)氧(yang)(yang)池(chi)(chi)，再進入好(hao)(hao)氧(yang)(yang)池(chi)(chi)，并將(jiang)好(hao)(hao)氧(yang)(yang)池(chi)(chi)的(de)混合液與沉(chen)淀(dian)池(chi)(chi)的(de)污(wu)(wu)泥(ni)同時回流(liu)到缺(que)(que)(que)氧(yang)(yang)池(chi)(chi)。污(wu)(wu)泥(ni)和(he)(he)好(hao)(hao)氧(yang)(yang)池(chi)(chi)混合液的(de)回流(liu)保證了缺(que)(que)(que)氧(yang)(yang)池(chi)(chi)和(he)(he)好(hao)(hao)氧(yang)(yang)池(chi)(chi)中(zhong)有足夠數量(liang)的(de)微生物(wu)，并使缺(que)(que)(que)氧(yang)(yang)池(chi)(chi)得到好(hao)(hao)氧(yang)(yang)池(chi)(chi)中(zhong)硝化產生的(de)硝酸鹽。

而原污水(shui)和(he)混合液的(de)(de)直(zhi)接(jie)進(jin)入，又(you)為缺氧池(chi)反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)提供了充足的(de)(de)碳源有(you)機物(wu)，使反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)反(fan)應能在缺氧池(chi)中(zhong)(zhong)得以進(jin)行(xing)。反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)反(fan)應后的(de)(de)出水(shui)又(you)可在好氧池(chi)中(zhong)(zhong)進(jin)行(xing)BOD的(de)(de)進(jin)一步降解(jie)和(he)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)作用。

為了達(da)到同時(shi)脫氨除(chu)磷的目的，在Ap/O工藝中增設缺(que)氧(yang)區，構造(zao)了厭氧(yang)/缺(que)氧(yang)/好氧(yang)(A/A/O) 工藝

早期(qi)的生(sheng)物脫氮除磷工藝(yi)是Bardenpho工藝(yi)，該工藝(yi)由兩(liang)級A/O (Anoxic/Oxic) 工藝(yi)組成，共四個反應池(chi)。

BOD的(de)去(qu)除(chu)、氨氮氧化(hua)(hua)和磷(lin)(lin)的(de)吸(xi)收都是在硝化(hua)(hua)(第(di)一(yi)(yi)氧化(hua)(hua)) 段(duan)完(wan)成的(de)。第(di)二缺氧段(duan)提(ti)供(gong)足夠(gou)的(de)停(ting)留時(shi)間(jian)(jian)，通(tong)過混(hun)合液(ye)的(de)內(nei)源(yuan)呼吸(xi)作用，進(jin)一(yi)(yi)步去(qu)除(chu)殘余的(de)硝化(hua)(hua)氮。最終好氧段(duan)為混(hun)合液(ye)提(ti)供(gong)短暫的(de)曝氣時(shi)間(jian)(jian)，以(yi)降低(di)二次沉淀(dian)池出現(xian)厭氧狀態和釋放磷(lin)(lin)的(de)可能性(xing)。

由于發現混合液(ye)回流(liu)中硝酸鹽對(dui)生物除(chu)磷(lin)有非常不利的影響(xiang)，Banard (1976) 提出真正意義上的脫(tuo)氮(dan)除(chu)磷(lin)工(gong)藝，即(ji)在(zai)Bardenpho工(gong)藝的前端(duan)增設一個厭(yan)氧區(qu)，混合液(ye)從第(di)一好氧區(qu)回流(liu)到(dao)第(di)一缺氧區(qu)，污泥回流(liu)到(dao)厭(yan)氧區(qu)的進水端(duan)。這一工(gong)藝流(liu)程在(zai)南非稱(cheng)為五(wu)段(duan)式Phoredox 工(gong)藝，在(zai)美國稱(cheng)為改良型Bardenpho工(gong)藝。

Bardenpho工藝(yi)按低污(wu)泥負荷方式(shi)設計和運(yun)行，目的(de)是(shi)提高(gao)脫氮(dan)率(lv)。改(gai)良Bardenpho工藝(yi)得(de)到進(jin)(jin)一步改(gai)進(jin)(jin)，20世紀(ji)80年(nian)代Marais研(yan)究組(zu)開發(fa)了UCT工藝(yi)，將污(wu)泥回(hui)流到缺氧(yang)區(qu)而(er)不是(shi)厭氧(yang)區(qu)，在缺氧(yang)區(qu)和厭氧(yang)區(qu)之(zhi)間建(jian)立第二套混合(he)液回(hui)流使進(jin)(jin)入(ru)厭氧(yang)區(qu)的(de)硝(xiao)態氮(dan)負荷降低。

二、生物膜法

生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)法(fa)和活(huo)性污泥法(fa)一樣，都是利(li)用微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)去除(chu)污水中(zhong)(zhong)有機(ji)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)方法(fa)。但在活(huo)性污泥法(fa)中(zhong)(zhong)，微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)處于懸(xuan)浮生(sheng)(sheng)長的(de)(de)狀態，所以活(huo)性污泥法(fa)處理系(xi)統(tong)又稱為懸(xuan)浮生(sheng)(sheng)長系(xi)統(tong)。而(er)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)法(fa)中(zhong)(zhong)的(de)(de)微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)則(ze)附(fu)著(zhu)在某些(xie)物(wu)(wu)(wu)質的(de)(de)表面，所以生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)法(fa)處理系(xi)統(tong)又稱為附(fu)著(zhu)生(sheng)(sheng)長系(xi)統(tong)。生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)法(fa)主要(yao)包括生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)濾池、生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)轉盤，生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)流(liu)化床法(fa)等。

生(sheng)物(wu)膜(mo)法的(de)基本原理是通過污水與生(sheng)物(wu)膜(mo)的(de)相(xiang)對(dui)運動，使(shi)污水與生(sheng)物(wu)膜(mo)接觸，進行(xing)固液兩相(xiang)的(de)物(wu)質交換，并在膜(mo)內進行(xing)有機物(wu)的(de)生(sheng)物(wu)氧化，使(shi)污水得到凈化。

與微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)懸浮生(sheng)(sheng)(sheng)長的(de)(de)活性污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)法相比，它有(you)以下優點: 由于存(cun)在(zai)(zai)許多硝化細菌(jun)，因(yin)(yin)此具有(you)較(jiao)高的(de)(de)脫氮能(neng)力; 生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)膜中存(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)具有(you)多樣(yang)性，包括好氧(yang)菌(jun)、厭(yan)氧(yang)菌(jun)、真(zhen)菌(jun)和(he)藻(zao)類等，使其(qi)在(zai)(zai)去除污(wu)(wu)(wu)染物(wu)(wu)(wu)(wu)方面具有(you)廣譜性；大(da)量的(de)(de)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)生(sheng)(sheng)(sheng)長占據了整個反應器(qi)的(de)(de)空間(jian)，單位體(ti)積的(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)量遠比活性污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)法高，因(yin)(yin)此單位體(ti)積的(de)(de)處理能(neng)力也大(da)；膜法中的(de)(de)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)食物(wu)(wu)(wu)(wu)鏈比活性污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)法長，產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)大(da)都被生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)消耗(hao)，因(yin)(yin)此剩余污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)少；系統(tong)維護方便，能(neng)耗(hao)低，無需(xu)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)回(hui)流；該系統(tong)的(de)(de)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)態復雜，對(dui)水力和(he)有(you)機(ji)負荷(he)變化的(de)(de)承受能(neng)力強(qiang)，操作穩定(ding)。

（2.1）生物濾池(chi)

1893年在英國(guo)(guo)嘗試將污(wu)水在粗濾(lv)(lv)料(liao)上噴(pen)灑(sa)進(jin)行凈化(hua)試驗，取(qu)得(de)良(liang)(liang)好(hao)的效果，這(zhe)種(zhong)工藝(yi)得(de)到公認，命名為生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)過濾(lv)(lv)法，處理構筑物(wu)(wu)(wu)(wu)則稱為生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)濾(lv)(lv)池，開始用于污(wu)水處理實(shi)踐(jian)并迅速地在歐洲一些(xie)國(guo)(guo)家得(de)到應用。早期出現的生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)濾(lv)(lv)池處理負(fu)(fu)荷低，為了解決這(zhe)個(ge)問題，高負(fu)(fu)荷生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)濾(lv)(lv)池孕育而生(sheng)。20世紀(ji)50年代，原民主德國(guo)(guo)有人按(an)化(hua)學工業中填料(liao)塔(ta)方式，建(jian)造了塔(ta)式生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)濾(lv)(lv)池，這(zhe)種(zhong)池子通風順暢，凈化(hua)功能良(liang)(liang)好(hao)，使(shi)占地面積大的問題進(jin)一步得(de)到解決。

（2.2）生(sheng)物轉(zhuan)盤

生(sheng)物(wu)(wu)轉盤(pan)是于20世紀(ji)60年(nian)代由原(yuan)聯(lian)邦德國(guo)所(suo)開創的(de)一種污水(shui)生(sheng)物(wu)(wu)處理(li)技術(shu)(shu)。原(yuan)聯(lian)邦德國(guo)斯圖加特(te)工業大學(xue)勃別爾(Popel) 教授和哈特(te)曼(Hartman) 教授對生(sheng)物(wu)(wu)轉盤(pan)技術(shu)(shu)的(de)實用化進行(xing)了(le)大量的(de)試驗研(yan)究(jiu)和理(li)論探討工作，并(bing)于1964 年(nian)發表(biao)了(le)題為“生(sheng)物(wu)(wu)轉盤(pan)的(de)設計、計算(suan)與性能”的(de)論文，就此奠定了(le)生(sheng)物(wu)(wu)轉盤(pan)技術(shu)(shu)發展的(de)基礎。

生(sheng)(sheng)物(wu)轉(zhuan)盤(pan)初期(qi)用于生(sheng)(sheng)活污水(shui)處(chu)(chu)理，后推廣到城市污水(shui)處(chu)(chu)理和有機工業廢水(shui)的(de)處(chu)(chu)理。處(chu)(chu)理規模也不斷擴大。當前，生(sheng)(sheng)物(wu)轉(zhuan)盤(pan)處(chu)(chu)理技術(shu)已被公(gong)認為是一(yi)種凈化效果好(hao)、能源(yuan)消耗低的(de)生(sheng)(sheng)物(wu)處(chu)(chu)理技術(shu)。

（2.3）生物接(jie)觸(chu)氧化法

生(sheng)(sheng)物接觸氧化法是(shi)20世紀70年代初(chu)開(kai)創(chuang)的(de)一(yi)(yi)種污(wu)水處(chu)(chu)理技術，在一(yi)(yi)些國(guo)家(jia)特別是(shi)日本、美國(guo)得(de)到了(le)迅(xun)速的(de)發展(zhan)和(he)應(ying)用，廣泛(fan)應(ying)用于(yu)處(chu)(chu)理生(sheng)(sheng)活(huo)污(wu)水和(he)食品加工(gong)等工(gong)業(ye)廢水，還(huan)可(ke)用于(yu)地表微(wei)污(wu)染(ran)原水的(de)生(sheng)(sheng)物預處(chu)(chu)理，生(sheng)(sheng)物接觸氧化法在我(wo)國(guo)也得(de)到較為廣泛(fan)的(de)應(ying)用，除(chu)生(sheng)(sheng)活(huo)污(wu)水外(wai)，還(huan)應(ying)用于(yu)石油化工(gong)、農藥(yao)、印染(ran)、紡織、造(zao)紙、食品加工(gong)等工(gong)業(ye)廢水處(chu)(chu)理，都(dou)取得(de)了(le)良(liang)好的(de)處(chu)(chu)理效果。

生(sheng)物(wu)接觸氧化法處理技(ji)術可以分(fen)為兩種：一是在(zai)池(chi)(chi)內(nei)填(tian)(tian)充(chong)(chong)填(tian)(tian)料，已經(jing)充(chong)(chong)氧的(de)(de)污水(shui)浸沒(mei)全部填(tian)(tian)料并(bing)以一定(ding)的(de)(de)流(liu)速流(liu)經(jing)填(tian)(tian)料，污水(shui)與填(tian)(tian)料上布滿的(de)(de)生(sheng)物(wu)膜(mo)廣泛接觸，在(zai)生(sheng)物(wu)膜(mo)上微(wei)生(sheng)物(wu)新陳代謝(xie)功能的(de)(de)作用下，污水(shui)中的(de)(de)有機物(wu)得到去(qu)除，因(yin)此又(you)(you)稱為“淹沒(mei)式生(sheng)物(wu)濾(lv)池(chi)(chi)”；二是采用與曝(pu)氣(qi)(qi)池(chi)(chi)相(xiang)同的(de)(de)曝(pu)氣(qi)(qi)方法，向微(wei)生(sheng)物(wu)提供所(suo)需的(de)(de)氧氣(qi)(qi)并(bing)起(qi)到混合(he)攪拌(ban)的(de)(de)作用，這種方式相(xiang)當于在(zai)曝(pu)氣(qi)(qi)池(chi)(chi)內(nei)填(tian)(tian)充(chong)(chong)微(wei)生(sheng)物(wu)棲息的(de)(de)填(tian)(tian)料，因(yin)此又(you)(you)稱為“接觸曝(pu)氣(qi)(qi)法”。

自20世(shi)紀80年代以來，污(wu)水生物處理(li)新(xin)工藝(yi)新(xin)技術(shu)的(de)研究、開(kai)發和應(ying)用，已在全(quan)世(shi)界(jie)范圍內得到了(le)長足的(de)發展且出現(xian)了(le)許多新(xin)型的(de)污(wu)水生物處理(li)技術(shu)，并正朝著自動控制(zhi)的(de)方(fang)向發展。

三、化(hua)學氧化(hua)處(chu)理技(ji)術(shu)

化(hua)學(xue)(xue)處理，即(ji)通(tong)過化(hua)學(xue)(xue)反應改(gai)變污(wu)水(shui)(shui)中(zhong)污(wu)染(ran)物的化(hua)學(xue)(xue)性(xing)質(zhi)或物理性(xing)質(zhi)，使它從(cong)溶解、膠體或懸浮狀態(tai)轉變為沉(chen)淀或漂(piao)浮狀態(tai)，或從(cong)固態(tai)轉變為氣態(tai)，進(jin)而從(cong)水(shui)(shui)中(zhong)除去的污(wu)水(shui)(shui)處理方法(fa)。污(wu)水(shui)(shui)化(hua)學(xue)(xue)處理法(fa)可(ke)分(fen)為：污(wu)水(shui)(shui)中(zhong)和處理法(fa)、污(wu)水(shui)(shui)混凝處理法(fa)、污(wu)水(shui)(shui)化(hua)學(xue)(xue)沉(chen)淀處理法(fa)、污(wu)水(shui)(shui)氧化(hua)處理法(fa)、污(wu)水(shui)(shui)萃(cui)取處理法(fa)等。

1. 新型高(gao)效化學試劑(ji)的發展

近年(nian)來，世界(jie)新型(xing)無機化學混凝劑(ji)(ji)如(ru)聚合鋁(lv)、聚合鐵和復(fu)合型(xing)無機混凝劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)開發(fa)成功以(yi)及新型(xing)有機高(gao)分(fen)子絮凝劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)開發(fa)，如(ru)各種離子型(xing)的(de)(de)(de)分(fen)子量高(gao)達(da)2000萬的(de)(de)(de)聚丙(bing)烯酰(xian)胺的(de)(de)(de)開發(fa)應(ying)用，使化學法處理(li)可(ke)以(yi)采用較(jiao)少的(de)(de)(de)藥劑(ji)(ji)就能(neng)達(da)到較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)處理(li)效果，并且(qie)產(chan)生較(jiao)少的(de)(de)(de)污泥。

2. 化學氧化技術的發(fa)展

隨著(zhu)工業的迅猛(meng)發展，工業廢水(shui)的排放量逐年增加，且大都具有(you)(you)有(you)(you)機物(wu)濃度(du)高(gao)、生物(wu)降解(jie)性差甚至有(you)(you)生物(wu)毒(du)性等(deng)特點(dian)，國內外(wai)技術人員對此類高(gao)濃度(du)、難(nan)降解(jie)有(you)(you)機廢水(shui)的綜合治理予以(yi)了高(gao)度(du)重視。

目(mu)前部分成分簡單、生物降解(jie)性略好、濃度(du)較(jiao)低的廢水都(dou)(dou)可以通過組合傳(chuan)統工藝得(de)到處理(li)，而濃度(du)高、難(nan)生物降解(jie)的廢水治(zhi)理(li)工作在技(ji)術(shu)和經濟上都(dou)(dou)存在很大困(kun)難(nan)，為(wei)此，開發(fa)研(yan)究了一些水處理(li)高級氧化技(ji)術(shu)。

（2.1）濕式氧(yang)化(hua)技術

針對一些工業廢水(shui)濃度高、難生物(wu)(wu)降(jiang)解(jie)等難題(ti)，開(kai)發了濕式氧(yang)化(hua)(hua)法。濕式氧(yang)化(hua)(hua)法(WAO)是在高溫(wen)高壓(ya)下，利用氧(yang)化(hua)(hua)劑將廢水(shui)中的(de)有機物(wu)(wu)氧(yang)化(hua)(hua)成二(er)(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳和水(shui)，從而達到去除污染物(wu)(wu)的(de)目的(de)。該法具有適用范圍廣，處理效率(lv)高，極少有二(er)(er)次污染，氧(yang)化(hua)(hua)速率(lv)快，可回收能量及有用物(wu)(wu)料等特點。

進(jin)人20 世紀70 年代后，濕式(shi)氧化法工藝得到(dao)迅速發展(zhan)，應用(yong)范圍從回(hui)收(shou)有(you)(you)用(yong)化學品和能量(liang)進(jin)一步擴(kuo)展(zhan)到(dao)有(you)(you)毒有(you)(you)害(hai)廢棄(qi)物的(de)處理，尤其(qi)是在(zai)處理含酚、磷、氰等(deng)有(you)(you)毒有(you)(you)害(hai)物質(zhi)方面已有(you)(you)大量(liang)文獻報道。在(zai)國外，WAO技(ji)術已實現工業化，主要應用(yong)于活性炭再生，含氰廢水、煤氣(qi)化廢水、造紙黑液和城市污泥(ni)及垃圾滲出液處理。

國(guo)內從20世紀80年(nian)代才開始進行(xing)WAO的研(yan)究，先后(hou)進行(xing)了造紙黑(hei)液、含(han)硫廢水、含(han)酚廢水、煤制(zhi)氣廢水、農藥廢水和印染廢水等試(shi)驗研(yan)究，目前，WAO在國(guo)內仍處于(yu)試(shi)驗階段。

為了降低(di)反應溫(wen)度(du)和壓力，同時提高處(chu)理(li)效果，出現了使用高效、穩定催化(hua)劑(ji)的(de)(de)催化(hua)濕(shi)式氧(yang)化(hua)法(CWAO) 和加入更強氧(yang)化(hua)劑(ji)（過(guo)氧(yang)化(hua)物）的(de)(de)濕(shi)式氧(yang)化(hua)法（WPO），為了徹底去除一些WAO難(nan)以去除的(de)(de)有機物，還出現了將廢(fei)水(shui)溫(wen)度(du)升至水(shui)的(de)(de)臨界溫(wen)度(du)以上的(de)(de)超臨界濕(shi)式氧(yang)化(hua)法（SCWO）。

（2.2）光化學氧化技(ji)術

1972年(nian)Fujishima 和Honda發現(xian)光(guang)照下的TiO2 單品電極能分解水(shui)，引起(qi)人(ren)們對光(guang)誘導氧化還(huan)原(yuan)(yuan)反(fan)應的興趣，由此推進了有機物(wu)和無機物(wu)光(guang)氧化還(huan)原(yuan)(yuan)反(fan)應的研究。20 世紀(ji)80 年(nian)代初，開始研究光(guang)化學應用(yong)于環境(jing)保護，其中光(guang)化學降解治(zhi)理污染尤受(shou)重視。光(guang)催化降解在環境(jing)污染治(zhi)理中的應用(yong)研究更(geng)為活躍。

目前有關光催化降(jiang)解(jie)的(de)研究報道中，以應用人(ren)工光源(yuan)的(de)紫外(wai)輻射為主，對分解(jie)有機物效果顯著(zhu)，但費用較高且需要消耗電能，因此(ci)國內外(wai)研究者(zhe)均提出應開(kai)發(fa)利用自(zi)然光源(yuan)或(huo)自(zi)然、人(ren)工光源(yuan)相(xiang)結合的(de)技術，充(chong)分利用清(qing)潔(jie)的(de)可再生能源(yuan)，使(shi)太(tai)陽能利用和環(huan)境保護相(xiang)結合,發(fa)揮光化學(xue)降(jiang)解(jie)在環(huan)境污染治理中的(de)優勢。

（2.3）新型高(gao)效催化(hua)氧(yang)化(hua)技術

新型高效催化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)的原(yuan)理(li)就是在(zai)表(biao)面催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)存(cun)在(zai)的條件下(xia)，利用強氧(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氯在(zai)常(chang)溫常(chang)壓下(xia)催化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)廢(fei)水中的有(you)(you)(you)(you)機物，或(huo)直接氧(yang)化(hua)(hua)(hua)有(you)(you)(you)(you)機污染物，或(huo)將大(da)分子(zi)有(you)(you)(you)(you)機污染物氧(yang)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)小分子(zi)有(you)(you)(you)(you)機物，提高廢(fei)水的可生化(hua)(hua)(hua)性(xing)，更好地去除有(you)(you)(you)(you)機污染物。

除二氧(yang)化(hua)氯外，還有臭(chou)氧(yang)類(lei)氧(yang)化(hua)法(fa)，采用臭(chou)氧(yang)氧(yang)化(hua)法(fa)處(chu)理(li)有機廢水，反應速度快，無二次污染，在廢水處(chu)理(li)中應用較廣泛。近年來又廣泛開(kai)展了提高(gao)臭(chou)氧(yang)化(hua)處(chu)理(li)效率的研究，其中，紫外/臭(chou)氧(yang)法(fa)、臭(chou)氧(yang)/雙氧(yang)水法(fa)、草(cao)酸/Mn2+/臭(chou)氧(yang)法(fa)三種(zhong)組合方式被證明(ming)最為有效。

與生物(wu)(wu)處理(li)法(fa)(fa)相比，化學處理(li)法(fa)(fa)能(neng)迅速、有效(xiao)地去除更(geng)多種(zhong)類的(de)(de)污染(ran)物(wu)(wu)，特別是生物(wu)(wu)處理(li)法(fa)(fa)不能(neng)處理(li)的(de)(de)一些污染(ran)物(wu)(wu)，同時(shi)也可(ke)以作為生物(wu)(wu)處理(li)單元(yuan)的(de)(de)預處理(li)，提高可(ke)生化性。在水(shui)和其他(ta)資源日漸短(duan)缺的(de)(de)現狀下，污水(shui)化學處理(li)法(fa)(fa)將獲得更(geng)大的(de)(de)發展。

四、傳統技術科(ke)學(xue)設計和優化組(zu)合

1. 化學法與生物處理法的結合

近年來，世界各國已較(jiao)多地采用在(zai)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)處(chu)理的(de)曝(pu)氣池中投加鐵鹽的(de)方(fang)法(fa)，使除磷的(de)效(xiao)果(guo)明顯提(ti)高，并使活性污泥的(de)濃(nong)度提(ti)高，污泥顆(ke)粒緊(jin)實(shi)，使生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)處(chu)理的(de)效(xiao)果(guo)更(geng)加穩定。在(zai)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)處(chu)理工藝(yi)中加入混凝沉淀等工藝(yi)，使處(chu)理后的(de)出水達(da)到更(geng)高的(de)標準(zhun)，可以滿足(zu)回用的(de)要求。

2. 各(ge)種(zhong)生(sheng)物處理工(gong)藝的有機結合

在(zai)(zai)污(wu)水(shui)生(sheng)物處理(li)領(ling)域，由各種工藝(yi)間的有(you)機結(jie)(jie)合(he)(he)(he)而(er)產生(sheng)了多種新型(xing)處理(li)工藝(yi)，它們各具特(te)點，并已逐漸應(ying)用于工程實踐(jian)。傳統(tong)活(huo)性污(wu)泥(ni)法與氧(yang)(yang)(yang)化(hua)溝(gou)結(jie)(jie)合(he)(he)(he)。法國公司(si)把傳統(tong)活(huo)性污(wu)泥(ni)工藝(yi)與氧(yang)(yang)(yang)化(hua)溝(gou)結(jie)(jie)合(he)(he)(he)起(qi)來，采用同(tong)心圓結(jie)(jie)構布置(zhi)好氧(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)(qu)、缺氧(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)(qu)、厭氧(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)(qu)，使(shi)每個區(qu)(qu)(qu)形成(cheng)循環(huan)流態并在(zai)(zai)功(gong)能分區(qu)(qu)(qu)安(an)排(pai)上設計出(chu)不(bu)同(tong)組合(he)(he)(he)以實現(xian)不(bu)同(tong)要求(qiu)，從而(er)開發出(chu)多種A/A/O脫氮(dan)除磷工藝(yi)。

復合生(sheng)物(wu)膜/活(huo)性(xing)(xing)(xing)污(wu)泥(ni)工藝，是近(jin)年來(lai)頗受關注的(de)(de)新(xin)型污(wu)水處(chu)理(li)工藝，它是隨著生(sheng)物(wu)膜法處(chu)理(li)工藝的(de)(de)發展而逐漸(jian)發展起來(lai)的(de)(de)一種新(xin)型反(fan)應(ying)器，其特點是在(zai)活(huo)性(xing)(xing)(xing)污(wu)泥(ni)曝氣池(chi)中投(tou)加填料作為微生(sheng)物(wu)附著生(sheng)長(chang)的(de)(de)載體，進而形成懸浮(fu)生(sheng)長(chang)的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)污(wu)泥(ni)和附著生(sheng)長(chang)的(de)(de)生(sheng)物(wu)膜，去(qu)除污(wu)水中的(de)(de)有(you)機物(wu)。

生(sheng)(sheng)物(wu)膜(mo)法(fa)與其他污水處理工藝相(xiang)(xiang)結合(he)形(xing)成(cheng)的(de)反(fan)(fan)應器稱為(wei)復(fu)合(he)生(sheng)(sheng)物(wu)反(fan)(fan)應器。這(zhe)里，復(fu)合(he)是(shi)指反(fan)(fan)應器中同(tong)時存在(zai)附著相(xiang)(xiang)和懸浮(fu)相(xiang)(xiang)生(sheng)(sheng)物(wu)。在(zai)曝(pu)氣池中填加載體供(gong)微生(sheng)(sheng)物(wu)附著生(sheng)(sheng)長構(gou)成(cheng)復(fu)合(he)生(sheng)(sheng)物(wu)反(fan)(fan)應器，提高(gao)反(fan)(fan)應器中污泥濃度和運行穩定性，是(shi)提高(gao)活性污泥法(fa)效(xiao)能的(de)有(you)效(xiao)措施(shi)。

國內外研究表明，復(fu)合生物(wu)反(fan)應器可(ke)以明顯(xian)改善污泥(ni)(ni)的(de)沉降性能，克服污泥(ni)(ni)膨脹現象，硝(xiao)化菌(jun)優先附(fu)著生長在載(zai)體上，使硝(xiao)化作用與懸浮相(xiang)生物(wu)的(de)污泥(ni)(ni)齡(SRT) 無(wu)關，提高硝(xiao)化效果。

傳(chuan)統的生物脫(tuo)(tuo)氮除磷(lin)(lin)工(gong)藝多采用活性污泥法(fa)(fa)，聚(ju)磷(lin)(lin)菌(jun)、反硝(xiao)化(hua)菌(jun)、硝(xiao)化(hua)菌(jun)等(deng)共(gong)存于(yu)同(tong)一活性污泥系(xi)統，生物法(fa)(fa)除磷(lin)(lin)是通(tong)過(guo)(guo)污泥過(guo)(guo)量(liang)吸磷(lin)(lin)后富含磷(lin)(lin)污泥排(pai)除而去(qu)除，要求污泥齡(ling)較(jiao)短，而硝(xiao)化(hua)脫(tuo)(tuo)氮則需較(jiao)長的污泥齡(ling)，因此在傳(chuan)統工(gong)藝運行(xing)過(guo)(guo)程中，必然存在硝(xiao)化(hua)菌(jun)和聚(ju)磷(lin)(lin)菌(jun)的不同(tong)泥齡(ling)之間的矛盾(dun)，使除磷(lin)(lin)和脫(tuo)(tuo)氮相互千擾。

為了克服以上(shang)矛(mao)盾，近年來(lai)出現了采用活性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)法(fa)和(he)生物膜(mo)(mo)法(fa)相結合的污(wu)(wu)水處(chu)理(li)工藝(yi)。其中上(shang)海(hai)市政工程設計研究總院(集(ji)團) 有(you)限公司開發的雙污(wu)(wu)泥(ni)脫(tuo)氮(dan)除磷處(chu)理(li)工藝(yi)是一種典型的活性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)法(fa)和(he)生物膜(mo)(mo)法(fa)相結合的工藝(yi)。

3. 膜/活性(xing)污泥法組合工藝的發展(zhan)

1969年美國(guo)的(de)Smith首先報道了活性污(wu)泥(ni)生物法(fa)和超濾結(jie)合處理城市污(wu)水的(de)方法(fa)，可謂膜生物反(fan)應(ying)器的(de)雛(chu)形。進入20世紀(ji)80年代后，隨著膜的(de)開發，國(guo)際上對(dui)膜生物反(fan)應(ying)器的(de)研(yan)究更是方興(xing)未艾。日本(ben)，法(fa)國(guo)、美國(guo)、澳大利(li)亞(ya)等國(guo)對(dui)膜生物反(fan)應(ying)器的(de)研(yan)究都投入了大量(liang)力量(liang)，使膜生物反(fan)應(ying)器的(de)研(yan)究更深人、更全面。

膜生物(wu)反應(ying)器工藝集微(wei)生物(wu)的(de)生物(wu)降解(jie)作(zuo)用(yong)(yong)和(he)膜的(de)高效(xiao)分離作(zuo)用(yong)(yong)于(yu)一體。由于(yu)微(wei)生物(wu)的(de)高濃度可以使反應(ying)器的(de)處(chu)理效(xiao)率提高，加上膜的(de)精濾作(zuo)用(yong)(yong)，使出水水質良好，裝置占地面(mian)積小(xiao)，產泥(ni)量少。這種工藝的(de)關(guan)鍵(jian)是膜（超濾膜或精濾膜）的(de)研制和(he)運行工藝的(de)研究。

水(shui)(shui)(shui)(shui)資源短缺(que)、水(shui)(shui)(shui)(shui)污染(ran)等問題的(de)(de)加(jia)劇將給(gei)21世(shi)紀人(ren)類社會持續發展帶(dai)來深刻的(de)(de)影響。研究新(xin)的(de)(de)污水(shui)(shui)(shui)(shui)處理技術，將處理后的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)和泥變(bian)為可利(li)(li)用(yong)的(de)(de)資源，使(shi)污水(shui)(shui)(shui)(shui)處理事業(ye)(ye)成為一種自然(ran)資源再生(sheng)和利(li)(li)用(yong)的(de)(de)新(xin)興工業(ye)(ye)，是(shi)解決水(shui)(shui)(shui)(shui)污染(ran)和合(he)理利(li)(li)用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)資源的(de)(de)重要途徑之(zhi)一。

作為污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)技術的(de)(de)研(yan)究方(fang)(fang)向，重點(dian)在于降低能(neng)耗、改善出(chu)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)、減少污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)量、簡(jian)化與縮小處(chu)(chu)理(li)(li)構筑物的(de)(de)體(ti)積、減少占地、降低基建(jian)與運(yun)行(xing)費用、改善管(guan)理(li)(li)條件等。就我國目前的(de)(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)現狀而言，污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)技術市場需(xu)求相當大。城市污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)發展趨勢將表(biao)現為以(yi)下幾個(ge)方(fang)(fang)面的(de)(de)特點(dian)：

1、氮、磷營(ying)養物(wu)質的(de)去除仍(reng)為重(zhong)點，也(ye)是難點；

2.工業廢水(shui)治理開始轉向全過程控制；

3.單(dan)獨分散(san)處(chu)理(li)(li)轉為城市(shi)污水集(ji)中處(chu)理(li)(li)；

4.水質(zhi)控(kong)制指標越來越嚴；

5.由單純(chun)工藝技術轉向工藝、設備、工程綜合集成產業化及經濟、政(zheng)策、標準綜合性研究；

6.污水再生(sheng)利用(yong)日(ri)益受到重視；

7.污泥處(chu)理處(chu)置問題(ti)亟待(dai)解決；

8.中小城鎮及農村水(shui)污染與治理(li)問題受到重視